JPH0836146A - 偏光無依存型光アイソレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入射光としての互いに直交する２種類の直線
偏光に対して等しい光路長を持つと共に、波長及び温度
の変化に関して広い範囲で高いアイソレーションを保ち
得る偏光無依存型光アイソレータを提供すること。 【構成】 この光アイソレータにおいて、２枚の４５度
ファラデー回転子２，５及び４枚の複屈折結晶平板１，
３，４，６は、入射光が全ての偏光方向を有する直線偏
光である場合に光路長が一定となるように一軸方向に列
設されており、各複屈折結晶平板１，３，４，６に関し
て、偏光分離の距離の比がそれぞれ１：２^1/2 −１：
１：２^1/2 −１に定められている。この光アイソレータ
では光ファイバ９から出射された入射光が結像レンズ７
を経て各光学素子を通り、結像レンズ８を経て光ファイ
バ１０へ結合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信機器や光情報処
理装置等に搭載されると共に、光の進行方向を一方向に
特定するための光アイソレータに関し、詳しくは全ての
偏光状態の入射光に対して偏光無依存性を示す偏光無依
存型光アイソレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信システム等において重要度
を増す傾向にある光ファイバ増幅器では、信号光路にあ
る光回路素子によって生ずる反射光が雑音を誘起するた
め、この雑音を抑制するために偏光無依存型の光アイソ
レータが用いられている。

【０００３】従来の偏光無依存型光アイソレータの一例
としては、特開平３−１８５４１９号公報に開示された
ものが挙げられる。この光アイソレータは、図４に示さ
れるように、第１の複屈折結晶平板２１，第２の複屈折
結晶平板２２，４５度ファラデー回転子２３，第３の複
屈折結晶平板２４，及び第４の複屈折結晶平板２５をこ
の順で一軸方向に列設して成るものである。

【０００４】この光アイソレータにおいて、各複屈折結
晶平板２１，２２，２４，２５に入射される入射光は２
つの偏光成分である常光線と異常光線とに分離されて出
射され、一方の光線に対して他方の光線が離れる方向は
偏光分離の方向と呼ばれ、各複屈折結晶平板２１，２
２，２４，２５の出射側における各光線間の距離は偏光
分離の距離と呼ばれる。

【０００５】そこで、この光アイソレータにおける偏光
分離の距離は、第１の複屈折結晶平板２１及び第４の複
屈折結晶平板２５に関しては等しく、第２の複屈折結晶
平板２２及び第３の複屈折結晶平板２４に関しても等し
い。又、第１の複屈折結晶平板２１，第２の複屈折結晶
平板２２，第３の複屈折結晶平板２４，及び第４の複屈
折結晶平板２５に関する偏光分離の距離の比は、それぞ
れ１：ｔａｎ（２２．５°）：ｔａｎ（２２．５°）：
１となっている。

【０００６】この光アイソレータでは、第１の複屈折結
晶平板２１が図中の矢印で示されるように左側から右側
に向かって進行する入射光に対し、異常光線を垂直上方
へシフトさせ、第２の複屈折結晶平板２２が異常光線を
水平に左方向へシフトさせる。又、４５度ファラデー回
転子２３は偏光面を反時計回りに４５度だけ回転させ、
第３の複屈折結晶平板２４は異常光線を水平方向から時
計回りに４５度だけ回転した方向である右下の方向へシ
フトさせる。更に、第４の複屈折結晶平板２５は、異常
光線を水平方向から反時計回りに４５度だけ回転した方
向である右上の方向へシフトさせる。

【０００７】このような構成の光アイソレータにおい
て、図中の左側から右側へ向かって入射光が入射される
場合、即ち、入射光が順方向に進行する場合の光路を説
明する。ここで、入射光が垂直方向に偏光して入射する
直線偏光であれば、４５度ファラデー回転子２３によっ
てその偏光方向が垂直方向から反時計回りに４５度だけ
回転することになるので、第１の複屈折結晶平板２１及
び第３の複屈折結晶平板２４では異常光線が通過し、第
２の複屈折結晶平板２２及び第４の複屈折結晶平板２５
では常光線が通過する。

【０００８】一方、入射光が水平方向に偏光して入射す
る直線偏光であれば、４５度ファラデー回転子２３によ
ってその偏光方向が水平方向から反時計回りに４５度だ
け回転することになるので、第１の複屈折結晶平板２１
及び第３の複屈折結晶平板２４では常光線が通過し、第
２の複屈折結晶平板２２及び第４の複屈折結晶平板２５
では異常光線が通過する。

【０００９】ここで、各複屈折結晶平板２１，２２，２
４，２５における偏光分離の距離は、ｄを定数とすれば
それぞれ順にｄ，ｄ・ｔａｎ（２２．５°），ｄ・ｔａ
ｎ（２２．５°），ｄに定められるので、入射光が垂直
方向に偏光した直線偏光であっても、或いは水平方向に
偏光した直線偏光であっても、第４の複屈折結晶平板２
５を出射するときには同一点に到達すると共に、等しい
光路長となる。

【００１０】次に、図中の右側から左側へ向かって入射
光が入射される場合、即ち、入射光が逆方向に進行する
場合の光路を説明する。この場合、４５度ファラデー回
転子２３における非相反性を留意すると、入射光は第２
の複屈折結晶平板２２と第１の複屈折結晶平板２１とを
通過するときに順方向の光路から離れてしまい、収束し
なくなることが判る。

【００１１】このように構成される光アイソレータは、
入射光が順方向である場合に偏光無依存性を持つと共
に、入射光が互いに直交する直線偏光である場合に光路
長が等しくなるという特色を有している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した偏光無依存型
光アイソレータは、入射光としての互いに直交する２種
類の直線偏光に対して等しい光路長を有するので、実際
の製作において偏波の分散を低く抑えることが容易であ
り、実用性が高いものになっている。

【００１３】しかしながら、この光アイソレータは４５
度ファラデー回転子を１枚だけ使用した構成であるた
め、例えばガドリニウム−ビスマス−鉄−ガーネットの
混合組成による厚膜を４５度ファラデー回転子として用
いた場合、その消光比によりアイソレーションが４０ｄ
Ｂ程度に抑えられてしまう。従って、こうした偏光無依
存型光アイソレータの重要な用途である光ファイバアン
プにおいて要求される基本的性能、即ち、その高い利得
における雑音の発生を抑制するための４０ｄＢを超過し
たアイソレーションを確保できないという問題がある。

【００１４】これに加え、４５度ファラデー回転子の厚
膜はファラデー回転能の波長依存性と温度依存性とに相
関性があり、波長及び温度の変化に関して安定動作領域
が狭いという難点もある。

【００１５】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、入射光としての互
いに直交する２種類の直線偏光に対して等しい光路長を
持つと共に、波長及び温度の変化に関して広い範囲で高
いアイソレーションを保ち得る偏光無依存型光アイソレ
ータを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ファラ
デー回転の方向が互いに逆向きである２枚の４５度ファ
ラデー回転子と、入射光に対する２つの偏光成分である
異常光線及び常光線に関する偏光分離の距離の比が１：
２^1/2 −１である２種類の複屈折結晶平板をそれぞれ２
枚ずつ含む合計４枚の複屈折結晶平板とを用いて構成さ
れ、２枚の４５度ファラデー回転子及び４枚の複屈折結
晶平板は、入射光が全ての偏光方向を有する直線偏光で
ある場合に光路長が一定となるように一軸方向に列設さ
れて成る偏光無依存型光アイソレータが得られる。

【００１７】又、本発明によれば、２枚の４５度ファラ
デー回転子及び４枚の複屈折結晶平板は、第１の複屈折
結晶平板，第１の４５度ファラデー回転子，第２の複屈
折結晶平板，第３の複屈折結晶平板，第２の４５度ファ
ラデー回転子，及び第４の複屈折結晶平板をこの順で一
軸方向に列設して成るもので、第１の複屈折結晶平板，
第２の複屈折結晶平板，第３の複屈折結晶平板，及び第
４の複屈折結晶平板に関する偏光分離の距離の比は、そ
れぞれ１：２^1/2 −１：１：２^1/2 −１である偏光無依
存型光アイソレータが得られる。

【００１８】更に、本発明によれば、２枚の４５度ファ
ラデー回転子及び４枚の複屈折結晶平板は、第１の複屈
折結晶平板，第１の４５度ファラデー回転子，第２の複
屈折結晶平板，第３の複屈折結晶平板，第２の４５度フ
ァラデー回転子，及び第４の複屈折結晶平板をこの順で
一軸方向に列設して成るもので、第１の複屈折結晶平
板，第２の複屈折結晶平板，第３の複屈折結晶平板，及
び第４の複屈折結晶平板に関する偏光分離の距離の比
は、それぞれ２^1/2 −１：１：２^1/2 −１である偏光無
依存型光アイソレータが得られる。

【００１９】

【作用】図４に示した従来の偏光無依存型光アイソレー
タにおける各光学素子をそれぞれ２枚重ねた構成とする
と、アイソレーションが５０ｄＢを超過し、その波長依
存性と温度依存性とが緩和されるようになる。ところ
が、この構成では２枚の４５度ファラデー回転子の他、
８枚の複屈折結晶平板が必要となってコストが問題とな
る。そこで、複屈折結晶平板が入射光に対して相反的に
作用することを考慮すれば、その枚数を減らすことが可
能となる。

【００２０】そこで、本発明では２種類の複屈折結晶平
板を２枚の４５度ファラデー回転子と組み合わせて偏光
無依存型光アイソレータを構成している。この光アイソ
レータにおいて、２枚の４５度ファラデー回転子は互い
に逆向きに４５度のファラデー回転を起こし、しかも順
方向及び逆方向の入射光に対して非相反的に作用する。
又、２種類の複屈折結晶平板における異常光線と常光線
とに対する偏光分離の距離の比は１：２^1/2 −１（＝ｔ
ａｎ２２．５°）に定められると共に、偏光分離の方向
は４５度の整数倍になっているため、順方向及び逆方向
の入射光に対して相反的に作用する。

【００２１】このように、２枚の４５度ファラデー回転
子における非相反的作用と２種類の複屈折結晶平板を２
枚ずつ用いた４枚の複屈折結晶平板における相反的作用
とを組み合わせ、順方向の入射光に対しては偏光に依ら
ず同一点に出射し、且つ光路長が１種類であるように各
光学素子を選択すると共に、逆方向の入射光に対しては
順方向の光路からはずれるように各光学素子を一方向に
列設して偏光無依存型光アイソレータを構成することに
より、順方向の入射光に関しては入射側の光ファイバか
ら出た全ての入射光を出射側の光ファイバに結合させ、
且つ逆方向に進む入射光に関してはその入射側（逆方向
の入射光に関しては出口側となる）に設けられた光ファ
イバへの結合を回避させている。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の偏光無依存型
光アイソレータについて、図面を参照して詳細に説明す
る。

【００２３】図１は、本発明の一実施例に係る偏光無依
存型光アイソレータの基本構成を光学系結合部分を含め
て斜視図により示したものである。この光アイソレータ
は、それぞれルチル単結晶から成る第１の複屈折結晶平
板１，第１の４５度ファラデー回転子２，第２の複屈折
結晶平板３，第３の複屈折結晶平板４，第２の４５度フ
ァラデー回転子５，及び第４の複屈折結晶平板６をこの
順で一軸方向に列設して成るもので、第１の光ファイバ
９から出射された入射光が第１の結像レンズ７を経て各
構成部分（６個の光学素子）を通り、第２の結像レンズ
８を経て第２の光ファイバ１０へ結合されるようになっ
ている。

【００２４】ここで、各複屈折結晶平板１，３，４，６
は、それぞれ光透過面が平行平面に研磨され、Ｃ軸（光
学軸）が光透過面の法線方向に対して４８°傾いてい
る。又、第１の複屈折結晶平板１及び第３の複屈折結晶
平板４の厚さは１．５００ｍｍ、第２の複屈折結晶平板
３及び第４の複屈折結晶平板６の厚さは０．６２１ｍｍ
に調整されている。

【００２５】この光アイソレータにおいて、各複屈折結
晶平板１，３，４，６に板面に対して入射光が垂直に入
射したとき、入射光に対する２つの偏光成分である異常
光線及び常光線のうちの常光線は直進するが、異常光線
はそれぞれの界面で屈折して出射された後に互いに平行
に進むが、その中心は常光線の中心からは分離されてい
る。このように生じる偏光分離の距離の比は、上記した
ように厚さを定めた結果、各複屈折結晶平板１，３，
４，６に関して、それぞれ１：２^1/2 −１：１：２^1/2
−１になっている。

【００２６】又、各複屈折結晶平板１，３，４，６にお
ける偏光分離の方向（但し、ここでは常光線に対する異
常光線の分離方向とする）は、図中に太矢印で示すよう
に、第１の複屈折結晶平板１に関しては垂直上方、第２
の複屈折結晶平板３に関しては右斜め下４５度、第３の
複屈折結晶平板４に関しては右斜め上４５度、第４の複
屈折結晶平板６に関しては水平左向きに設定されてい
る。

【００２７】更に、各４５度ファラデー回転子２，５に
よる偏光面の回転角度は、第１の４５度ファラデー回転
子２では第１の光ファイバ７から第２の光ファイバ１０
に向かう軸方向に対して反時計回りに４５度であり、第
２の４５度ファラデー回転子５では同じ軸方向に対して
それとは逆方向の時計回りに４５度となっている。

【００２８】即ち、この光アイソレータにおける各４５
度ファラデー回転子２，５及び各複屈折結晶平板１，
３，４，６は、入射光が全ての偏光方向を有する直線偏
光である場合に光路長が一定となるように一軸方向に列
設されて構成されている。

【００２９】そこで、図２（ａ）及び（ｂ）を参照し、
この光アイソレータにおいて入射光が進行する場合の光
路を説明する。但し、図２（ａ）は第１図中の左側から
右側へ向かって入射光が入射される場合の順方向の経路
を示し、図２（ｂ）はこれとは反対方向に入射光が入射
される場合の逆方向の経路を示したものである。尚、図
示のｘｙ平面は各複屈折結晶平板１，３，４，６及び各
ファラデー回転子２，５の光透過面に平行な平面上にお
ける水平方向をｘ軸，垂直方向をｙ軸とし、第１の複屈
折結晶平板１への入射点を原点Ｏとした場合、実際の３
次元光路を簡略化してｘｙ平面への投影図としてその経
路を追跡表示したものである。

【００３０】先ず、図２（ａ）を用いて順方向の入射光
が垂直方向に偏光して入射する直線偏光である場合と水
平方向に偏光して入射する直線偏光である場合とに別け
て経路を説明する。

【００３１】ここで、第１の光ファイバ９から出射され
て第１の結像レンズ７で収束される入射光が垂直偏光で
あれば、この垂直偏光は第１の複屈折結晶平板１を異常
光線として通過することで通過点Ｐ₁ に至るが、この後
に第１の４５度ファラデー回転子２により偏光面が反時
計回りに４５度だけ回転されるため、第２の複屈折結晶
平板３に対しては異常光線として通過し、その後は通過
点Ｐ₂ に達する。引き続き、この垂直偏光は第３の複屈
折結晶平板４を常光線として通過した後、第２の４５度
ファラデー回転子５により偏光面が時計回りに４５度だ
け回転されるため、第４の複屈折結晶平板６に対しては
常光線として通過し、その後は通過点Ｐ₂ に達する。こ
の結果、入射光が垂直偏光である場合、光路のｘｙ平面
への投影位置は通過点Ｐ₂ から変化しないことが判る。

【００３２】一方、入射光が水平偏光であれば、第１の
複屈折結晶平板１を常光線として通過した後、第１のフ
ァラデー回転子２により偏光面が反時計回りに４５度だ
け回転されるが、第２の複屈折結晶平板３を常光線とし
て通過するため、各光学素子を通過した後も光路のｘｙ
平面への投影位置は原点Ｏに留まったままとなる。とこ
ろが、この水平偏光は第３の複屈折結晶平板４を通過す
るときには異常光線となるので、これにより光路は通過
点Ｐ₃ へ移動する。この後、第２の４５度ファラデー回
転子５により偏光面が時計回りに４５度だけ回転され、
偏光分離の方向はｘ方向へと変化する。引き続き、第４
の複屈折結晶平板６に対しては異常光線として通過し、
その後は通過点Ｐ₂ に達する。この結果、入射光が水平
偏光であれば、光路のｘｙ平面への投影位置は通過点Ｐ
₂ から変化しないことが判る。

【００３３】即ち、この光アイソレータでは、入射光が
第１の複屈折結晶平板１に入射するときに垂直偏光や水
平偏光であっても同一の通過点Ｐ₂ に到達してここが出
射点となるので、入射光が全ての偏光方向を有する直線
偏光である場合に光路長が等しく一定となる。従って、
出射点（通過点Ｐ₂ ）に至った出射光を第２の結像レン
ズ８によって第２の光ファイバ１０に収束すれば、第１
の光ファイバ９から出射された全ての入射光を第２の光
ファイバ１０に結合できることになる。

【００３４】次に、図２（ｂ）を用いて逆方向の入射光
が水平方向に偏光して入射する直線偏光である場合と垂
直方向に偏光して入射する直線偏光である場合とに別け
て経路を説明する。

【００３５】ここで、第２の光ファイバ１０から出射さ
れて第２の結像レンズ８で収束される入射光が水平偏光
であれば、この水平偏光はｘｙ平面への投影位置で通過
点Ｐ₂ の入射点から第４の複屈折結晶平板６に入射さ
れ、第４の複屈折結晶平板６を異常光線として通過する
が、このときに光路が曲げられてｘｙ平面上では通過点
Ｐ₃ に至る。この後、水平偏光は第２のファラデー回転
子５により偏光面が時計回りに４５度だけ回転され、偏
光分離の方向がｘ軸から−４５度の方向に変換された
後、第３の複屈折結晶平板４を常光線として通過するた
め、光路が曲げられない。ところが、この水平偏光は第
２の複屈折結晶平板３を異常光線として通過するときに
光路が曲げられてｘｙ平面上では第１の出射点Ｐ₄ に至
る。この第１の出射点Ｐ₄ に至った水平偏光は第１のフ
ァラデー回転子２によって偏光面がｘ方向に変換される
が、第１の複屈折結晶平板１を常光線として通過するた
め、光路が移動されずにｘｙ平面上では第１の出射点Ｐ
₄ に留まる。ところで、第１の結像レンズ７は原点Ｏを
通る出射光を第１の光ファイバ９に収束させるものであ
るため、この水平偏光が第１の光ファイバ９に結合され
ることはない。

【００３６】一方、入射光が垂直偏光であれば、第４の
複屈折結晶平板６を常光線として通過するために光路が
曲げられず、第２の４５度ファラデー回転子５によって
偏光面が時計回りに４５度だけ回転され、偏光分離の方
向がｘ軸から４５度の方向に変換される。この後、第３
の複屈折結晶平板４を異常光線として通過するときに光
路が曲げられてｘｙ平面上では通過点（入射点）Ｐ₂ か
ら通過点Ｐ₅ に至る。この通過点Ｐ₅ に至った垂直偏光
は第２の複屈折結晶平板３を常光線として通過するとき
に光路が移動されずにｘｙ平面上では通過点Ｐ₅ に留ま
る。引き続き、第１の４５度ファラデー回転子２によっ
て偏光面が反時計回りに４５度だけ回転され、偏光分離
の方向がｙ軸の方向に変換されて第１の複屈折結晶平板
１を異常光線として通過するときに光路がｘｙ平面上で
第２の出射点Ｐ₆ へ移動する。ところで、ここでの第２
の出射点Ｐ₆ も第１の結像レンズ７の原点Ｏとは異なる
ため、この垂直偏光も第１の光ファイバ９には結合され
ない。

【００３７】更に、この光アイソレータにおいて逆方向
の入射光が原点Ｏに到達する場合についても仮定する。
このような入射光があるとすれば、第２の４５度ファラ
デー回転子５及び第１の４５度ファラデー回転子２の何
れかのファラデー回転角度が４５度からずれていたり、
或いは各４５度ファラデー回転子２，５を成す結晶の消
光比に欠陥があることに起因すると考察される。こうし
た場合、ｘｙ平面上では光路が通過点（入射点）Ｐ₂ か
ら通過点Ｐ₃ を経て原点Ｏへ移動する場合と、通過点
（入射点）Ｐ₂ から通過点Ｐ₁ を経て原点Ｏへ移動する
場合の２通りの経路だけであることが判る。しかしなが
ら、２枚の４５度ファラデー回転子２，５が共通してこ
うした基本性能を有すると共に、このような条件下に設
定される確率は極めて低く、通常は一方が他方の不完全
さを低減するように働くため、この光アイソレータでは
殆どの場合、高い逆方向損失が得られることになる。

【００３８】そこで、この実施例の光アイソレータの特
性について、消光比が４４ｄＢ、ファラデー回転角度が
４４．８度、挿入損失が０．０８ｄＢである場合に調べ
たところ、順方向損失が０．９ｄＢ以下、順方向偏波依
存損失が０．１ｄＢ以下、逆方向損失が中心波長±３０
ｎｍにおいて５０ｄＢ以上であって、且つ室温±２５°
において５０ｄＢ以上となり、この結果により逆方向の
特性に関して高い逆方向損失を持つことが判った。

【００３９】図３は、本発明の他の実施例に係る偏光無
依存型光アイソレータの基本構成を光学系結合部分を含
めて斜視図により示したものである。

【００４０】この光アイソレータの場合も、それぞれル
チル単結晶から成る第１の複屈折結晶平板１１，第１の
４５度ファラデー回転子１２，第２の複屈折結晶平板１
３，第３の複屈折結晶平板１４，第２の４５度ファラデ
ー回転子１５，及び第４の複屈折結晶平板１６をこの順
で一軸方向に列設して成るもので、第１の光ファイバ１
９から出射された入射光が第１の結像レンズ１７を経て
各構成部分（６個の光学素子）を通り、第２の結像レン
ズ１８を経て第２の光ファイバ２０へ結合されるように
なっている。

【００４１】ここでの各複屈折結晶平板１１，１３，１
４，１６も、それぞれ光透過面が平行平面に研磨され、
Ｃ軸（光学軸）が光透過面の法線方向に対して４８°傾
いているが、第１の複屈折結晶平板１１及び第３の複屈
折結晶平板１４の厚さは０．６２１ｍｍ、第２の複屈折
結晶平板１３及び第４の複屈折結晶平板１６の厚さは
１．５００ｍｍに調整されている。このような厚さを定
めているので、各複屈折結晶平板１１，１３，１４，１
６に関する偏光分離の距離の比は、それぞれ２^{1/ 2} −
１：１：２^1/2 −１：１になっている。

【００４２】又、各複屈折結晶平板１１，１３，１４，
１６における偏光分離の方向（ここでも常光線に対する
異常光線の分離方向とする）は、図中に太矢印で示すよ
うに、第１の複屈折結晶平板１１に関しては垂直上方、
第２の複屈折結晶平板１３に関しては右斜め下４５度、
第３の複屈折結晶平板１４に関しては左斜め下４５度、
第４の複屈折結晶平板１６に関しては水平右向きに設定
され、各４５度ファラデー回転子１２，１５による偏光
面の回転角度は、第１の４５度ファラデー回転子１２で
は第１の光ファイバ１９から第２の光ファイバ２０に向
かう軸方向に対して反時計回りに４５度であり、第２の
４５度ファラデー回転子１５ではそれとは逆方向の時計
回りに４５度となっている。

【００４３】即ち、この光アイソレータにおける各４５
度ファラデー回転子１２，１５及び各複屈折結晶平板１
１，１３，１４，１６も、入射光が全ての偏光方向を有
する直線偏光である場合に光路長が一定となるように一
軸方向に列設されて構成されており、この光アイソレー
タは先の実施例のものに比べて第１の複屈折結晶平板１
１及び第３の複屈折結晶平板１４と、第２の複屈折結晶
平板１３及び第４の複屈折結晶平板１６との厚さが入れ
替えられると共に、第３の複屈折結晶平板１４及び第４
の複屈折結晶平板１６の偏光分離の方向がそれぞれ反対
方向になっている以外は基本的に同様に構成されてい
る。

【００４４】そこで、この実施例による光アイソレータ
の特性についても、消光比が４４ｄＢ、ファラデー回転
角度が４４．８度、挿入損失が０．０８ｄＢである場合
に調べたところ、先の実施例の光アイソレータの場合と
全く同様に、順方向損失が０．９ｄＢ以下、順方向の偏
波依存損失が０．１ｄＢ以下、逆方向損失が中心波長±
３０ｎｍにおいて５０ｄＢ以上であって、且つ室温±２
５°において５０ｄＢ以上となり、逆方向の特性につい
て高い逆方向損失を持つことが判った。

【００４５】尚、上述した各実施例の光アイソレータに
おける２枚の４５度ファラデー回転子はガドリニウム−
ビスマス−鉄−ガーネットの組成による厚膜以外にテル
ビウム−ビスマス−鉄−ガーネットの組成による厚膜を
用いて構成することも可能であり、この場合にも同等の
効果が得られる。又、各実施例では、各複屈折結晶平板
に関して常光線及び異常光線の偏光分離の距離を定める
ために、光学軸の方位を一定にして各複屈折結晶平板の
厚さを調整するものとしたが、光学軸の方位を調整する
ことによって偏光分離の距離を定めるようにすることも
可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、入射光としての互いに直交する２種類の直線偏光に
対して等しい光路長を持つことで偏波分散が抑制されて
全ての偏光状態の入射光に対して偏光無依存性を示し、
しかも波長及び温度の変化に関して広い範囲で５０ｄＢ
以上の高いアイソレーションを保ち得る高性能な偏光無
依存型光アイソレータが得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る偏光無依存型光アイソ
レータの基本構成を光学系結合部分を含めて示した斜視
図である。

【図２】図１に示す光アイソレータにおける光路を説明
するために示したもので、（ａ）は入射光が順方向に進
む場合の経路を示し、（ｂ）は入射光が逆方向に進む場
合の経路を示したものである。

【図３】本発明の他の実施例に係る偏光無依存型光アイ
ソレータの基本構成を光学系結合部分を含めて示した斜
視図である。

【図４】従来の偏光無依存型光アイソレータの基本構成
を示した斜視図である。

【符号の説明】

１，１１，２１ 第１の複屈折結晶平板 ２，１２ 第１の４５度ファラデー回転子 ３，１３，２２ 第２の複屈折結晶平板 ４，１４，２４ 第３の複屈折結晶平板 ５，１５ 第２の４５度ファラデー回転子 ６，１６，２５ 第４の複屈折結晶平板 ７，１７ 第１の結像レンズ ８，１８ 第２の結像レンズ ９，１９ 第１の光ファイバ １０，２０ 第２の光ファイバ ２３ ４５度ファラデー回転子 Ｏ 順方向の入射点 Ｐ₁ ，Ｐ₃ ，Ｐ₅ 通過点 Ｐ₂ 通過点（順方向の出射点，逆方向の入射点） Ｐ₄ 逆方向の第１の出射点 Ｐ₆ 逆方向の第２の出射点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファラデー回転の方向が互いに逆向きで
   ある２枚の４５度ファラデー回転子と、入射光に対する
   ２つの偏光成分である異常光線及び常光線に関する偏光
   分離の距離の比が１：２^1/2 −１である２種類の複屈折
   結晶平板をそれぞれ２枚ずつ含む合計４枚の複屈折結晶
   平板とを用いて構成され、前記２枚の４５度ファラデー
   回転子及び前記４枚の複屈折結晶平板は、前記入射光が
   全ての偏光方向を有する直線偏光である場合に光路長が
   一定となるように一軸方向に列設されて成ることを特徴
   とする偏光無依存型光アイソレータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の偏光無依存型光アイソレ
   ータにおいて、前記２枚の４５度ファラデー回転子及び
   前記４枚の複屈折結晶平板は、第１の複屈折結晶平板，
   第１の４５度ファラデー回転子，第２の複屈折結晶平
   板，第３の複屈折結晶平板，第２の４５度ファラデー回
   転子，及び第４の複屈折結晶平板をこの順で一軸方向に
   列設して成るもので、前記第１の複屈折結晶平板，前記
   第２の複屈折結晶平板，前記第３の複屈折結晶平板，及
   び前記第４の複屈折結晶平板に関する偏光分離の距離の
   比は、それぞれ１：２^1/2 −１：１：２^1/2 −１である
   ことを特徴とする偏光無依存型光アイソレータ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の偏光無依存型光アイソレ
   ータにおいて、前記２枚の４５度ファラデー回転子及び
   前記４枚の複屈折結晶平板は、第１の複屈折結晶平板，
   第１の４５度ファラデー回転子，第２の複屈折結晶平
   板，第３の複屈折結晶平板，第２の４５度ファラデー回
   転子，及び第４の複屈折結晶平板をこの順で一軸方向に
   列設して成るもので、前記第１の複屈折結晶平板，前記
   第２の複屈折結晶平板，前記第３の複屈折結晶平板，及
   び前記第４の複屈折結晶平板に関する偏光分離の距離の
   比は、それぞれ２^1/2 −１：１：２^1/2 −１であること
   を特徴とする偏光無依存型光アイソレータ。